3基于RFID技术的生产过程跟踪系统研究与实现.doc

摘 要 在当今多品种小批量生产的趋势下，应用混流制造系统是企业改进技术提高产能增强竞争力的重要途径。混流制造系统自动化水平高，生产过程复杂，要求信息系统能实时跟踪各设备运行状况，了解生产进度与在制品状态。当前在制品与原材料标识主要通过条码及人工填单实现，效率低且实时性差，影响了混流制造系统的生产效率。因此提高物料标识能力对生产过程跟踪与制造系统效率都有重要意义。 论文在分析混流制造系统需求的基础上，针对物料标识的不足引入RFID技术。从整体的角度，提出了基于RFID技术的生产过程跟踪系统框架，该框架为混流制造系统生产过程跟踪的实现提供了指导，同时明确了RFID技术在生产过程跟踪中的作用。此外，分析了现有RFID系统的不足，确定了混流制造系统生产跟踪的RFID中间件架构及功能模块；对系统框架中生产数据获取与集成进行了探讨。 论文重点研究了基于RFID技术的生产跟踪中的两个重要部分：面向生产过程跟踪的RFID中间件和基于RFID技术的跟踪系统。在RFID中间件方面，设计了识读器接口和应用程序接口，定义了标签数据的三种事件类型并提出了各类型数据的处理方式，针对混流制造系统变更频繁信息量大的特点设计了数据解析模块,减小了RFID大数据量对系统的影响。在跟踪系统方面，确定了生产过程数据的分类方式，提出了基于物料标签的生产过程数据集成，研究混流制造系统中在制品事件类型及处理算法，研究基于物料的生产状况统计与查询，以实现基于标识的产品回溯。 最后，对基于RFID技术的生产过程跟踪系统进行了设计与实例验证。将RFID技术与混流制造系统生产过程跟踪进行了有效的集成，实现了RFID技术在混流制造系统中的应用，在此基础上实现了基于RFID技术的生产过程跟踪。 关键词：混流制造，RFID，生产跟踪 ABSTRACT The application of mixed-model manufacturing systems is an important way to improve the production capacity and enhance the companies’ competitive forces. With high automation level and complex production process, the mixed-model manufacturing’s information systems require real-time tracking of the equipments’ conditions, the production progress and the WIP conditions. However, the current identification of WIP and materials are mainly with the barcode technology or a worker to fill the table, the low efficiency affects the mixed-model manufacturing system productivity. Therefore to improve the identification of materials is of great significance to improve the production tracking and the manufacture system’s efficiency. On the basis of mixed-model manufacturing systems’ requirements analysis, this thesis used RFID to mark the materials in stead of barcode as before. It puts forward a frame of RFID-based tracking system from holistic view. This frame provides the direction of actualization of production tracking. Moreover, after analysis of the existing RFID systems’ frames and the demands of the mixed-model, we put forward the frame of the RFID middleware and designed its function models. Beside these, the thesis discu